ESPECTRO
ELECTROMAGNETICO
G12NL3SEBASTIAN
DEFINICION
Se denomina espectro electromagnético a
la distribución energética, del conjunto de
ondas electromagnéticas.
Tratándose de un objeto se denomina
espectro electromagnético o simplemente
espectro, a la radiación electromagnética
que emite o absorbe una sustancia. Dicha
radiación sirve para identificar la sustancia
de manera análoga a una huella dactilar.
Entre las ondas electromagneticas se incluyen
las ondas de radio, las microondas,radiacion
infraroja, la luz visible, los rayos X, los rayos
gamma entre otros.
Los diversos tipos de ondas
electromagneticas difieren entre si
unicamente por su longitud de onda y su
frecuencia las cuales estan relacionadas
por la ecuacion:
ƒ=c/λ
“Se cree que el límite para la longitud de
onda más pequeña posible es la longitud
de Planck mientras que el límite máximo
sería el tamaño del Universo”
Longitud de onda
La longitud de onda
es la distancia que
recorre la onda en el
intervalo de tiempo
transcurrido, entre
dos máximos
consecutivos. Esta es
inversamente
proporcional a la
frecuencia, ya que a
mayor frecuencia
debe ser menor la
longitud de onda y asi
pasen mas ondas en
un segundo.
Frecuencia
Frecuencia es una
medida que se utiliza
generalmente para
indicar el número de
repeticiones de
cualquier fenómeno o
suceso periódico en la
unidad de tiempo.
Según el SI (Sistema
Internacional), la
frecuencia se mide en
hercios (Hz). Un hercio
es aquel suceso o
fenómeno repetido una
vez por segundo.
Longitud de onda y frecuencia en
el espectro electromagnetico
Longitud de Planck
La longitud de Planck (ℓP) es la distancia o
escala de longitud por debajo de la cual se
espera que el espacio deje de tener una
geometría clásica.
Se calcula a partir de tres constantes
fundamentales, la velocidad de la luz, la
constante de Planck y la constante gravitacional.
Equivale a la distancia que recorre un fotón,
viajando a la velocidad de la luz, en el tiempo de
Planck (unidad de tiempo considerada como el
intervalo temporal más pequeño que puede ser
medido).
Rayos gamma
Los rayos gamma son una forma
de radiación electromagnética con
energía extremadamente elevada.
La radiación de rayos gamma
tiene longitud de onda mucho más
corta que la luz visible, por lo que
los fotones de rayo gamma tienen
muchísima más energía que los
fotones de luz.
Los rayos gamma se encuentran
en el extremo más elevado de
energía del campo
electromagnético
Los rayos gamma tienen longitud
de ondas de aproximadamente
100 picometros (100 x 10-12
metros) o menores, o energías
por fotón de por lo menos 10 keV.
Este tipo de onda
electromagnética oscila en una
frecuencia de 3 exahertz (EHz ó
10^18 hertz) o mayor. Los rayos
gamma se producen a causa de
transiciones nucleares.
Presencia de rayos gamma
Es formada por fotones, producida
generalmente por elementos
radioactivos o procesos subatómicos
por la aniquilación de un par
positrón-electrón. Este tipo de
radiación de tal magnitud es
producida en fenómenos astrofísicos
de gran violencia.
Dada su alta energía pueden causar
grave daño al núcleo de las células,
por lo que son usados para
esterilizar equipos médicos y
alimentos.
Los rayos gamma tienen usos
médicos, como la realización de
tomografías y radioterapias. Pero
pueden tener efectos cancerígenos
si el ADN es afectado.
Rayos X
Es una radiación invisible,
capaz de atravesar cuerpos
opacos y de imprimir las
películas fotográficas. La
longitud de onda está entre
10 a 0,1 nanómetros,
correspondiendo a
frecuencias en el rango de 30
a 3.000 PHz (de 50 a 5.000
veces la frecuencia de la luz
visible).
Los rayos X surgen de
fenómenos extranucleares.
Los rayos X son una radiación
ionizante porque al interactuar
con la materia produce la
ionización de los átomos de la
misma, es decir, origina
partículas con carga (iones).
Cirugia especial rayos gamma
A pesar de las propiedades cancerígenas,
los rayos gamma también se utilizan para
el tratamiento de ciertos tipos de cáncer.
En el procedimiento llamado cirugía
gamma-knife, múltiples rayos
concentrados de rayos gamma son
dirigidos hacia células cancerosas. Los
rayos son emitidos desde distintos
ángulos para focalizar la radiación en el
tumor a la vez que se minimiza el daño a
los tejidos de alrededor.
Rayos X
Los rayos X, que tienen energía un
poco menor a la de los rayos
gamma, son vecinos de los rayos
gamma en el espectro de radiación
electromagnético (EM). Los rangos
espectrales de los rayos X y los
rayos gamma se sobreponen. No
existe una marcada diferencia entre
la energía más elevada de los
rayos-X y la energía más baja de
los rayos gamma.
La diferencia entre los rayos-X y los
rayos gamma se basa en el orígen
de radiación, no en la frecuencia o
longitud de onda electromagnética.
Los rayos-X son resultado de la
aceleración de electrones. Los
fotones con energías aproximadas
entre 10 keV y unos cuantos cientos
de keV, pueden ser tanto rayos X
duros como rayos gamma.
Radiacion ultravioleta
Los rayos UV son parte del espectro
electromagnético, son aquellos que tienen
longitudes de onda que van entre 190-400
nanómetros (nm).
Dentro de los rayos UV se reconocen tres
regiones espectrales: UV-A (320-400nm),
UV-B (280-320nm), UV-C (200-280nm).
Los UV-A, son poco energéticos, y por tanto
no son afectados prácticamente en su
pasaje por la capa de ozono atmosférica.
Los UV-B, son los que mayores
consecuencias sobre la vida tienen, ya que
de ellos llega una cantidad que puede
resultar perjudicial para los seres vivos.
Los UV-C, por poseer una gran carga
energética, son absorbidos completamente
antes de llegar a la superficie terrestre.
Los efectos que los rayos UV producen en
la salud humana incluyen: daños oculares y
de la piel.
Presencia rayos UV
Las lámparas fluorescentes producen radiación UV
a través de la ionización de gas de mercurio a baja
presión. Un recubrimiento fosforescente en el
interior de los tubos absorbe la radiación UV y la
convierte en luz visible. Parte de las longitudes de
onda emitidas por el gas de mercurio están en el
rango UVC. La exposición sin protección de la piel y
ojos a lámparas de mercurio que no tienen un
fósforo de conversión es sumamente peligrosa. La
luz obtenida de una lámpara de mercurio se
encuentra principalmente en longitudes de onda
discretas. (Lámparas de xenón, las lámparas de
deuterio, las lámparas de mercurio-xenón, las
lámparas de haluro metálico y la lámpara halógena).
Las trampas de moscas ultravioleta se usan para
eliminar pequeños insectos voladores. Son atraídos
a la luz UV para ser eliminados por una descarga
eléctrica o atrapados después de tocar la trampa.
La espectrometría UV/VIS (Luz ultravioleta y visible)
es usada en química analítica. Láseres como los
excímeros y el de nitrógeno (TEA) radian a
longitudes de onda cortas, con suficiente energía
como para atomizar las muestras y obtener
espectros de emisión atómica.
Luz visible
La luz visible es una pequeña región del espectro
electromagnético cuyas ondas tienen una longitud que
va desde los 780 nanómetros de la luz roja a unos 380
en la violeta.
Esta pequeña región del espectro es la luz que percibe
el ojo humano y nos permite ver los objetos.
La luz blanca es el conjunto de todas las longitudes de
onda del espectro visible en proporciones iguales. Cada
longitud de onda corresponde a un color diferente.
Luz visible
El ojo humano percibe estos
colores por la radiación
electromagnética con longitud
de onda entre 400 y 700 nm,
siendo estos los originados en
el arco iris.
La luz puede usarse para
diferentes tipos de
comunicaciones. Las ondas de
luz pueden modularse y
transmitirse a través de fibras
ópticas, con su alta frecuencia
es capaz de llevar
información.
Las ondas de luz pueden
transmitirse en el espacio libre,
usando un haz visible de láser.
Radiacion infraroja
Los rayos infrarrojos o radiación
térmica son un tipo de radiación
electromagnética de una longitud
de onda superior a la de la luz
visible pero más corta que la de
las microondas. El nombre de
infrarrojo significa por debajo del
rojo. El rojo es el color de
longitud de onda más larga de la
luz visible.
Los infrarrojos son a menudo
subdivididos en infrarrojos cortos
(0,7-5 µm), infrarrojos medios (530 µm) e infrarrojos largos (301000 µm). tipos.
Los infrarrojos están asociados al
calor debido a que a temperatura
normal los objetos emiten
espontáneamente radiaciones en
el rango de los infrarrojos.
Vision termica
Los infrarrojos se utilizan en los equipos de visión nocturna cuando
la cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos. La
radiación se detecta y después se refleja en una pantalla. Los
objetos más calientes se convierten en los más luminosos. Un uso
muy común es el que hacen los comandos a distancia
(telecomandos) que prefieren los infrarrojos a las ondas de radio ya
que no interfieren con otras señales electromagnéticas como las
señales de televisión.
Los infrarrojos también se usan para comunicar a corta distancia los
ordenadores con sus periféricos o en mandos a distancia de
equipos electrónicos. La luz utilizada en las fibras ópticas es
generalmente de infrarrojos.
Microondas
Se denomina microondas a las
ondas electromagnéticas definidas
en un rango de frecuencias
determinado entre 300 MHz y 300
GHz y longitudes de onda entre 1 cm
a 100 micrometros.
Su frecuencia es cercana a la
frecuencia de resonancia natural de
las moleculas de agua que hay en
solidos y liquidos. Por este motivo
son facilmente absorvidas por las
moleculas de agua en alimentos, lo
cual conlleva a el calentamiento de
los mismos.
Estas ondas se utilizan en
numerosos sistemas, como múltiples
dispositivos de transmisión de datos,
radares y hornos microondas.
Ondas de radio (Radiofrecuencia)
Las ondas de radio son un tipo de
radiación electromagnética . Las ondas
de radio se usan extensamente en las
comunicaciones. Las ondas de radio
tienen longitudes que van de tan sólo
unos cuantos milímetros, y pueden llegar
a ser tan extensas que alcanzan cientos
de kilómetros Las ondas de radio oscilan
en frecuencias entre unos cuantos
kilohertz (kHz) y unos cuantos terahertz
(THz or 10^12 hertz)
Varias frecuencias de ondas de radio se
usan para la televisión y emisiones de
radio como FM (frecuencia modulada) y
AM (amplitud modulada), comunicaciones
militares, teléfonos celulares, redes
inalámbricas de computadoras, y otras
numerosas aplicaciones de
comunicaciones.
La mayoría de las ondas de radio pasan
libremente a través de la atmósfera de la
Tierra. Sin embargo, algunas frecuencias
pueden ser reflejadas o absorbidas por
las partículas cargadas de la ionosfera.
Espectroscopio
Los espectros se pueden
observar mediante
espectroscopios que, además
de permitir observar el
espectro, permiten realizar
medidas sobre éste, como la
longitud de onda, la frecuencia
y la intensidad de la radiación.
Es un instrumento adecuado
para descomponer la luz
en su espectro, por medio de
un retículo de difracción o de
un prisma.
La dispersión se puede
realizar por refracción
(espectroscopio de prisma) o
por difracción (espectroscopio
de red).
Espectro continuo y discontinuo
Los átomos son capaces de emitir radiación electromagnética o
absorberla al ser estimulados mediante calentamiento o
radiación, en algunas frecuencias . Estas frecuencias de
emisión o absorción determinan una serie de líneas que
recogidas en un diagrama reciben el nombre de espectro de
emisión o de absorción del átomo correspondiente. Se trata de
espectros discontinuos. Los elementos gaseosos de un tubo
de descarga emiten una luz que posee un espectro
discontinuo, sólo contiene determinadas radiaciones, que
aparecen en forma de rayas entre las cuales hay una zona
oscura.
Los espectros continuos son los que abarca toda la
frecuencia de las radiaciones que tienen pasando de una a otra
gradualmente, sin saltos. La luz blanca tiene un espectro
continuo, formado por siete colores (rojo, anaranjado, amarillo,
verde, azul, añil y el violeta) y cada uno de ellos corresponde a
radiaciones de una frecuencia determinada; cuando termina un
color empieza otro, sin que, entre ellos, hayan ninguna zona
oscura.
Huella electromagnetica
Comparacion a escala
Datos complementarios
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ESPECTRO ELECTROMAGNETICO - em2010